Thiết kế hồ chứa nước thủy điện húa na – PA2

SVTH: Trang Lớp: LỜI CẢM ƠN Sau thời gian 14 tuần làm đồ án tốt nghiệp, với cố gắng thân đƣợc hƣớng dẫn nhiệt tình, khoa học thầy giáo TS Vũ Hoàng Hƣng cô giáo Nguyễn Thu Nga – Bộ môn Kết Cấu Công Trình – Trƣờng Đại Học Thuỷ Lợi, em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Với đề tài “THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI HỒ CHỨA NƢỚC THỦY ĐIỆN HỦA NA – PHƢƠNG ÁN ” Thời gian làm đồ án tốt nghiệp dịp tốt để em có điều kiện hệ thống lại kiến thức năm học tập trƣờng, biết cách áp dụng lý thuyết học vào thực tế làm quen với công việc kỹ sƣ ngành Kỹ thuật Công trình Giúp em tích lũy thêm kiến thức chuyên ngành để chuẩn bị cho tƣơng lai đỡ bỡ ngỡ bƣớc vào công việc thực tế kỹ sƣ thuỷ lợi sau Đồ án vào sử dụng tài liệu thực tế công trình thuỷ lợi(Công trình hồ chứa nƣớc thuỷ điện Hủa Na), vận dụng tổng hợp kiến thức học Mặc dù thân nỗ lực nhƣng điều kiện thời gian hạn chế nên đồ án em chƣa giải đƣợc đầy đủ sâu sắc trƣờng hợp thiết kế cần tính, mặt khác trình độ kinh nghiệm thực tế hạn chế nên đồ án không tránh khỏi thiếu sót sai sót Em mong đƣợc bảo, đóng góp ý kiến thầy cô giáo giúp cho đồ án em đƣợc hoàn chỉnh hơn, xác hơn, giúp cho kiến thức chuyên môn em đƣợc hoàn thiện Để hoàn thành đƣợc đồ án emxin chân thành cảm ơn thầy, cô trƣờng Đại học Thủy Lợi, từ thầycô môn học sở đến thầy cô môn chuyên nghành dạy bảo tận tình, truyền đạt tất tâm huyết Cuối em xin chân thành cảm ơn đến thầy cô giáo môn Kết Cấu Công Trình, môn Thủy Công đặc biệt thầy giáo T.S Vũ Hoàng Hƣng cô giáo Nguyễn Thu Nga trực tiếp hƣớng dẫn tận tình, tạo điều kiện để em hoàn thành đồ án Hà Nội, ngày tháng năm 2014 Sinh viên thực Thiết kế hồ chứa nước thủy điện Húa Na – PA2 ĐATN SVTH: Trang Lớp: MỤC LỤC TÌNH HÌNH CHUNG – TÀI LIỆU THIẾT KẾ .7 PHẦN I: CHƢƠNG 1: 1.1 TÀI LIỆU THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 1.1.1 Tên công trình 1.1.2 Giới thiệu chung 1.1.3 Nhiệm vụ công trình 1.2 CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 1.2.1 Đặc điểm lƣu vực 1.2.2 Điều kiện địa hình 10 1.2.3 Điều kiện địa chất tuyến công trình 10 1.2.4 Điều kiện địa chất lòng hồ 14 1.2.5 Điều kiện vật liệu 16 1.3 ĐIỀU KIỆN KHÍ TƢỢNG THỦY VĂN 19 1.3.1 Đặc điểm khí hậu .19 1.3.2 Tài liệu thủy văn 22 1.3.3 Các thông số hồ chứa 25 PHẦN II: THIẾT KẾ SƠ BỘ 26 CHƢƠNG 2: 2.1 XÁC ĐỊNH CÁC MỰC NƢỚC VÀ ĐIỀU TIẾT LŨ 26 CẤP CÔNG TRÌNH VÀ CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ .26 2.1.1 Xác định cấp công trình 26 2.1.2 Các tiêu thiết kế 26 2.2 XÁC ĐỊNH CÁC MỰC NƢỚC 27 2.2.1 Xác định mực nƣớc chết dung tích chết hồ (MNC) 27 2.2.2 Xác định dung tích hiệu dụng (Vh), mực nƣớc dâng bình thƣờng (MNDBT) 28 2.3 TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ 28 2.3.1 Mục đích ý nghĩa 28 2.3.2 Các tài liệu sử dụng tính toán điều tiết lũ .29 Thiết kế hồ chứa nước thủy điện Húa Na – PA2 ĐATN SVTH: Trang Lớp: 2.3.3 Nguyên lý tính toán điều tiết lũ 29 2.3.4 Dạng đƣờng trình xả lũ .31 2.3.5 Tính toán điều tiết phƣơng pháp đồ giải Pô – ta - pôp .31 CHƢƠNG 3: 3.1 THIẾT KẾ SƠ BỘ ĐẬP DÂNG 38 MẶT CẮT CƠ BẢN 38 3.1.1 Bố trí tổng thể 38 3.1.2 Mặt cắt 39 3.1.3 Các yêu cầu thiết kế mặt cắt 40 3.1.4 Tính toán mặt cắt đập dâng .40 3.2 MẶT CẮT THỰC DỤNG ĐẬP DÂNG 42 3.2.1 Xác định cao trình đỉnh đập (theo TC 56 – 88) 42 3.2.2 Xác định chi tiết đỉnh đập .47 3.2.3 Bố trí hành lang (lỗ khoét) 48 CHƢƠNG 4: 4.1 THIẾT KẾ SƠ BỘ ĐẬP TRÀN 53 MẶT CẮT CƠ BẢN 53 4.1.1 Bố trí tổng thể 53 4.1.2 Dạng mặt cắt 54 4.2 MẶT CẮT THỰC DỤNG ĐẬP TRÀN 54 4.2.1 Xác định mặt cắt thực dụng đập tràn 54 4.2.2 Cách vẽ mặt tràn IK: 54 4.2.3 Tính toán thông số mũi phun .56 4.3 TÍNH TOÁN THỦY LỰC TRÀN 58 4.3.1 Kiểm tra khả tháo 58 4.3.2 Tính toán đƣờng mặt nƣớc tràn 61 PHẦN III: CHƢƠNG 5: THIẾT KẾ KỸ THUẬT 75 THIẾT KẾ KỸ THUẬT ĐẬP DÂNG 75 5.1 MẶT CẮT NGANG ĐẬP 75 5.2 TÍNH TOÁN MÀN CHỐNG THẤM .76 5.2.1 Mục đích thiết kế yêu cầu màng chống thấm 76 Thiết kế hồ chứa nước thủy điện Húa Na – PA2 ĐATN SVTH: Trang Lớp: 5.2.2 Thiết kế màng chống thấm 76 5.2.3 Kết luận 80 5.3 CẤU TẠO CHI TIẾT 80 5.3.1 Hành lang thân đập 80 5.3.2 Tiêu nƣớc thân đập đập 81 5.3.3 Khe biến dạng 82 5.3.4 Vật chống thấm khe nối 82 5.3.5 Đỉnh đập 83 CHƢƠNG 6: THIẾT KẾ KĨ THUẬT ĐẬP TRÀN 83 6.1 CỬA VAN VÀ THIẾT BỊ ĐÓNG MỞ 83 6.2 Trụ pin trụ biên .85 6.3 Cầu giao thông 86 6.4 Phai thiết bị thả phai .87 6.5 Tƣờng phân dòng .87 PHẦN IV: CHƢƠNG 7: 7.1 TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH 89 TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH ĐẬP DÂNG 89 MỤC ĐÍCH VÀ NGUYÊN TẮC KIỂM TRA 89 7.1.1 Mục đích 89 7.1.2 Lựa chọn mặt cắt kiểm tra 89 7.2 PHÂN TÍCH CÁC KHẢ NĂNG MẤT ỔN ĐỊNH 90 7.2.1 Trƣờng hợp tính toán 91 7.2.2 Phƣơng pháp tính toán .92 7.2.3 Công thức tính toán sơ đồ kiểm tra 93 7.2.4 Tính toán cho trƣờng hợp cụ thể .96 7.2.5 Kết tính toán 108 7.2.6 Kết luận 110 CHƢƠNG 8: 8.1 TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH ĐẬP TRÀN 111 MỤC ĐÍCH VÀ NGUYÊN TẮC KIỂM TRA .111 8.1.1 Mục đích 111 Thiết kế hồ chứa nước thủy điện Húa Na – PA2 ĐATN SVTH: Trang Lớp: 8.1.2 Nguyên tắc kiểm tra 111 8.2 TÍNH TOÁN KIỂM TRA ỔN ĐỊNH ĐẬP TRÀN .111 8.2.1 Công thức kiểm tra ổn định đập tràn .111 8.2.2 Các trƣờng hợp tính toán 112 8.2.3 Xác định lực tác dụng giống trƣờng hợp 112 8.2.4 Xác định lực tác dụng riêng trƣờng hợp cụ thể 117 8.2.5 t tính toán 121 8.2.6 Kết luận 123 PHẦN V: CHUYÊN ĐỀ KỸ THUẬT 124 CHƢƠNG 9: TÍNH TOÁN ỨNG SUẤT, BIẾN DẠNG ĐẬP DÂNG 124 9.1 MỤC ĐÍCH .124 9.2 CÁC PHƢƠNG PHÁP TÍNH ỨNG SUẤT 124 9.3 PHƢƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN .125 9.4 ỨNG DỤNG PHẦN MỀM SAP2000 ĐỂ GIẢI BÀI TOÁN 126 9.4.1 Giới thiệu chung phần mềm SAP2000 126 9.4.2 Trình tự giải toán kết cấu phần mềm SAP2000 127 9.4.3 Bài toán hình khối 127 9.5 MÔ HÌNH TÍNH TOÁN 128 9.5.1 Mặt cắt tính toán 128 9.5.2 Điều kiện biên toán: 129 9.5.3 Các trƣờng hợp tính toán: 129 9.5.4 Các loại tải trọng tác dụng: 130 9.5.5 Các tiêu tính toán nền, vật liệu 132 9.6 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN 133 9.7 HÂN TÍCH KẾT QUẢ 135 9.7.1 Xử lý kết tính toán: Tính toán ứng suất tƣơng đƣơng 135 CHƢƠNG 10: TÍNH TOÁN ỨNG SUẤT, BIẾN DẠNG ĐẬP TRÀN .139 10.1 MÔ HÌNH BÀI TOÁN 139 10.2 ĐIỀU KIỆN BIÊN BÀI TOÁN .139 Thiết kế hồ chứa nước thủy điện Húa Na – PA2 ĐATN SVTH: Trang Lớp: 10.3 XÁC ĐỊNH LỰC TÁC DỤNG .140 10.4 TRƢỜNG HỢP TÍNH TOÁN 140 10.5 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN 141 10.6 PHÂN TÍCH KẾT QUẢ 142 CHƢƠNG 11: 11.1 TÍNH TOÁN ỨNG SUẤT, BIẾN DẠNG CỬA VAN CUNG 143 KHÁI QUÁT VỀ CỬA VAN CUNG .143 11.1.1 Định nghĩa phân loại 143 11.1.2 Phân loại 143 11.1.3 Các phận cửa van 143 11.1.4 Tải trọng tác dụng lên van cung 145 11.1.5 Phân tích nội lực kết cấu van cung theo toán không gian phần mềm SAP2000 147 11.2 PHÂN TÍCH NỘI LỰC VÀ CHUYỂN VỊ CỬA VAN CUNG .148 11.2.1 Kết cấu cửa van cung 148 11.2.2 Số liệu tính toán 148 11.2.3 Mô hình hóa kết cấu van .151 11.2.4 Khai thác kết tính toán 154 PHỤ LỤC 1: QUÁ TRÌNH LŨ THIẾT KẾ CỦA HỦA NA 162 PHỤ LỤC 2: TÍNH TOÁN ĐIỀU TIẾT LŨ 167 PHỤ LỤC 3: TÍNH TOÁN CAO TRÌNH ĐỈNH ĐẬP THEO MỰC NƢỚC LŨ THIẾT KẾ (MNLTK = 246 M) .178 PHỤ LỤC 4: TÍNH TOÁN ĐƢỜNG MẶT NƢỚC TRÊN TRÀN 180 PHỤ LỤC 5: TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH ĐẬP DÂNG 183 PHỤ LỤC 6: TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH ĐẬP TRÀN 195 PHỤ LỤC 7: TÍNH TOÁN ỨNG SUẤT ĐẬP DÂNG 205 PHỤ LỤC 8: TÍNH TOÁN ỨNG SUẤT ĐẬP TRÀN .237 PHỤ LỤC 9: TÍNH TOÁN ỨNG SUẤT, BIẾN DẠNG CỬA VAN CUNG 264 Gửi tin nhắn qua email huynhnv03@wru.vn or sdt 0986012484 để tặng bạn cad word nha chúc bạn làm đồ án vui vẻ! Thiết kế hồ chứa nước thủy điện Húa Na – PA2 ĐATN SVTH: Trang PHẦN I: Lớp: TÌNH HÌNH CHUNG – TÀI LIỆU THIẾT KẾ CHƢƠNG 1: TÀI LIỆU THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH 1.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 1.1.1 Tên công trình Công trình hồ chứa nƣớc thủy điện Hủa Na 1.1.2 Giới thiệu chung Công trình thuỷ điện Hủa Na công trình bậc thang công trình Thủy lợi - Thủy điện Cửa Đạt dòng sông Chu, thuộc hệ thống sông Mã Công trình thuộc địa phận xã Đồng Văn, huyện Quế Phong, tỉnh Nghệ An Quy hoạch bậc thang thuỷ điện Sông Mã Công ty Cổ phần Tƣ vấn Xây dựng Điện lập đƣợc phê duyệt Quyết định số 1195/QĐ - NLDK Bộ trƣởng Bộ Công nghiệp ngày 31/3/2005 Để phù hợp với phát triển nhu cầu sử dụng điện ngày cao nƣớc, Thủ tƣớng Chính phủ ký định phê duyệt Quy hoạch điện VI số 110/2007/QĐ - TTg ngày 18 tháng năm 2007, dự án thuỷ điện Hủa Na dự kiến đƣa vào vận hành năm 2012 Là công trình thuỷ điện kiểu đƣờng dẫn đƣờng hầm áp lực Các hạng mục công trình bao gồm đập dâng, đập tràn, đập phụ, cửa lấy nƣớc, hầm, tháp điều áp nhà máy thuỷ điện hở Các hạng mục công trình thuỷ điện Hủa Na thuộc địa phận xã Đồng Văn, huyện Quế Phong, tỉnh Nghệ An Tuyến đầu mối thủy điện Hủa Na cách biên giới Việt – Lào khoảng 42 (km) phía hạ lƣu cách trạm thủy văn Mƣờng Hinh khoảng (km) hạ lƣu 1.1.3 Nhiệm vụ công trình Công trình Thủy điện Hủa Na công trình có nhiệm vụ là:  Nhiệm vụ phát điện, sản xuất điện với công suất lắp máy N  180  MW  ; điện E0  716 trieu kWh / năm ;  Chống lũ cho hạ du có dung tích phòng lũ 100  trieu m3  ; Thiết kế hồ chứa nước thủy điện Húa Na – PA2 ĐATN SVTH: Trang  Lớp: Đóng vai trò quan trọng với hồ chứa Cửa đạt việc cung cấp nguồn nƣớc cho hạ du mùa kiệt Hiệu ích khác:  Tăng khả sản xuất điện cho Thủy điện Cửa Đạt hạ du 20  trieu kWh / năm ;  Nuôi trồng Thủy sản, khai thác du lịch lòng hồ… 1.2 CÁC ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 1.2.1 Đặc điểm lƣu vực Sông Chu phụ lƣu lớn sông Mã (chiếm 26% diện tích hệ thống sông Mã), bắt nguồn từ núi Hủa Phăn thuộc tỉnh Hủa Phăn - Cộng hòa Dân chủ nhân dân Lào với độ cao gần 2000 (m) Sông chảy theo hƣớng Tây Bắc - Đông Nam qua Xầm Tơ (nƣớc Lào), tới Mƣờng Hinh chuyển thành hƣớng Tây - Đông, chảy qua huyện Quế Phong (Nghệ An) qua huyện Thƣờng Xuân, Thọ Xuân, Thiệu Hóa (Thanh Hoá) đổ vào sông Mã bên bờ phải ngã ba Giàng (cách Cửa Hội 26 (km) Lƣu vực sông Chu có dạng hình lông chim nên độ tăng diện tích theo chiều dài tƣơng đối có mật độ lƣới sông lớn 0,98 (km/km2) Phía Bắc lƣu vực sông Chu giáp với đƣờng phân nƣớc sông Chu với sông Mã Phía Tây Nam giáp với đƣờng phân nƣớc sông Chu với sông Cả Phía Đông giáp với phần hạ du sông Mã đổ biển Đông Diện tích toàn lƣu vực sông Chu 7580 (km2), phần diện tích nƣớc chiếm khoảng 40% diện tích lƣu vực, phần diện tích lại 60% thuộc Sầm Nƣa, Tỉnh Hủa Phăn, Nƣớc CHDCND Lào Diện tích lƣu vực sông Chu tính tới tuyến công trình trạm thủy văn lân cận đƣợc đo lại đồ tỷ lệ nhƣ sau: phần diện tích đất Lào đo đồ tỷ lệ : 250.000, phần diện tích đất Việt nam đo đƣợc đồ tỷ lệ : 50.000 Vị trí tuyến công trình đồ : 50.000: Thiết kế hồ chứa nước thủy điện Húa Na – PA2 ĐATN SVTH: Trang Lớp: Vị trí trạm thủy văn Cửa Đạt xác định nằm cách ngã ba sông Đạt khoảng (km) phía hạ lƣu, Vị trí trạm thủy văn Mƣờng Hinh đƣợc xác định thực địa từ lập báo cáo tiền khả thi Hủa Na, có toạ độ 19o48’50’’ độ vĩ Bắc 105o03’50” độ kinh Đông, nằm phía thƣợng lƣu khoảng 14 (km) so với tọa độ trạm Mƣờng Hinh mà Tổng cục khí tƣợng thủy văn công bố “Niên giám thủy văn” 19o53’ độ vĩ bắc 105o08’ độ kinh đông Diện tích tới vị trí: Diện tích sông Chu bên Lào 4817 (km2), tính tới trạm thủy văn Mƣờng Hinh 5270 (km2), tới tuyến đập Hủa Na 5345 (km2), tới tuyến nhà máy Hủa Na 5375 (km2), tới trạm thủy văn Cửa Đạt 6290 (km2) Diện tích đất Lào chiếm khoảng 90% so với diện tích tuyến công trình thủy điện Hủa Na Diện tích lƣu vực tính đến trạm thủy văn Mƣờng Hinh đến tuyến công trình thủy điện Hủa Na xấp xỉ nhau: K f tuyen đap   1,014 K f  nhà máy   1,02 Lƣu vực sông Chu phát triển theo hƣớng Tây Bắc - Đông Nam, nghiêng dần biển Toàn vùng thƣợng nguồn đất Lào có độ cao bình quân 1000 (m), địa hình vùng dốc nên mùa lũ nƣớc tập trung nhanh, mùa khô dòng chảy cạn kiệt, nhánh suối nhỏ thƣờng bị khô hạn nhiều ngày gây nên tình trạng thiếu nƣớc sinh hoạt cho dân chúng vùng cao Thảm phủ thực vật lƣu vực sông Chu phong phú so với sông Mã, rừng dày nhiều rừng già, 50% diện tích lƣu vực có rừng che phủ, tập trung chủ yếu phía thƣợng nguồn loại luồng, nứa chủ yếu Phần rừng đất Lào chƣa bị chặt phá nhiều dân cƣ thƣa thớt, kinh tế chƣa phát triển nên tác dụng tích cực việc điều hòa dòng chảy phía thƣợng nguồn Diện tích rừng địa phận Việt Nam bị giảm nhanh tốc độ phát triển dân số cao miền núi với tập quán du canh du cƣ đồng bào dân tộc thiểu số Mặc dù tỷ lệ rừng bị thu hẹp, nhƣng vai trò điều hòa dòng chảy lƣu vực sông Chu tốt so với lƣu vực phía Bắc nhƣ sông Đà, sông Lô, sông Thao Thiết kế hồ chứa nước thủy điện Húa Na – PA2 ĐATN SVTH: Trang 10 Lớp: Bảng 1.1: Đặc trƣng hình thái lƣu vực tuyến công trình Hủa Na Đặc trƣng Đơn vị Tuyến đập Tuyến nhà máy Diện tích toàn lƣu vực (Flv) Km2 5345 5375 Diện tích lƣu vực bên đất Lào (Flào) Tỷ lệ Flào / Flv Chiều dài sông Chiều dài lƣu vực Chiều rộng B.Q lƣu vực Km2 % Km Km Km 4817 90 210 197 27,1 4817 90 215 201 26,8 1.2.2 Điều kiện địa hình Công trình thuỷ điện Hủa Na đƣợc thiết kế sông Chu, khu vực vùng tuyến công trình đƣợc chọn thuộc địa bàn xã Đồng Văn, huyện Quế Phong, tỉnh Nghệ An Khu vực công trình có địa hình tƣơng đối phức tạp, đồi núi cao, độ dốc lớn, sông rộng, chảy xiết có nhiều thác ghềnh, bờ sông có vách đá dựng đứng, đƣờng sá lại khó khăn, chủ yếu việc lại đƣờng sông, đƣờng đƣờng mòn, thời tiết khắc nghiệt, nắng nóng từ tháng IV - VII, mƣa nhiều từ tháng VIII - X, mùa lũ tập trung vào tháng IX đầu tháng X hàng năm, cối rậm rạp, chủ yếu rừng già, nhiều tre nứa, dây leo chằng chịt, muỗi vắt nhiều Khu vực đo vẽ: dân cƣ thƣa thớt, chủ yếu dân tộc thiểu số (dân tộc Thái, Thanh) sống tập trung thành bản, đời sống kinh tế nhiều khó khăn Cuộc sống chủ yếu trồng rừng làm nƣơng rẫy Tài liệu địa hình: gồm có bình đồ khu vực cụm công trình đầu mối (có vẽ kèm theo) 1.2.3 Điều kiện địa chất tuyến công trình 1.2.3.1 Tuyến đập Tuyến đập đặt đoạn sông chảy theo hƣớng ĐB - TN, lòng sông rộng khoảng 60-70 (m), cao độ đáy sông khoảng 155 (m) Thung lũng sông có dạng chữ V, hai bờ phát triển cân đối, độ dốc sƣờn 30 - 35o, toàn bề mặt sƣờn phát Thiết kế hồ chứa nước thủy điện Húa Na – PA2 ĐATN SVTH: Trang 258 Hình 8.43: Hình 8.44: Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Lớp: Chuyển vị điểm mép dƣới thƣợng lƣu – TH6 Chuyển vị điểm mép hạ lƣu – TH6 Ngành công trình thủy lợi SVTH: Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Trang 259 Hình 8.45: S11 – TH6 Hình 8.46: S22 – TH6 Lớp: Ngành công trình thủy lợi SVTH: Trang 260 Hình 8.47: Hình 8.48: Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Lớp: S33 – TH6 Smax – TH6 Ngành công trình thủy lợi SVTH: Trang 261 Lớp: Smin – TH6 Hình 8.49:  TÍNH TOÁN ỨNG SUẤT TƢƠNG ĐƢƠNG  TH2 – THTT Bảng 8.1: Bảng nội lực mặt cắt - TABLE: Section Cut Forces - Analysis SectionCut OutputCase CaseType F1 F2 F3 M1 M2 M3 Text Text Text KN KN KN KN-m KN-m KN-m 1-1 TH2 Combination -2400612,15 0,00 5179531,80 -15452,06 -28445241,60 -7161,73 Bảng 8.2: B= L=  y max  y Bảng tính ứng suất tƣơng đƣơng 83,00 52,50 1660,54 716,75  yma x  1660,54 (kN / m2 )  (m) (m) m.Rktc 0,95.1500   1425(kN / m2 ) kn 1, Kết luận: TH2 có xuất ứng suất kéo cục mép thƣợng lƣu đập tƣơng đối cao, cần bố trí thêm cốt thép vào vị trí  TH3 – THTT Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành công trình thủy lợi SVTH: Trang 262 Bảng 8.3: Lớp: Bảng nội lực mặt cắt - TABLE: Section Cut Forces - Analysis SectionCut OutputCase CaseType F1 F2 F3 M1 M2 M3 Text Text Text KN KN KN KN-m KN-m KN-m 1-1 TH3 Combination -2466781,84 -1,276E-08 4417650,4 -13179,148 -45053521 -7359,1344 Bảng 8.4: Bảng tính ứng suất tƣơng đƣơng B= L= 83,00 52,50 1761,22 266,38  y max  y  yma x (m) (m) m.Rktc 0,95.1500  1761, 22 (kN / m )    1425(kN / m2 ) kn 1, 2 Kết luận: TH3 có xuất ứng suất kéo cục mép thƣợng lƣu đập tƣơng đối cao, cần bố trí thêm cốt thép vào vị trí  TH4 – THTT đặc biệt Bảng 8.5: Bảng nội lực mặt cắt – TABLE: Section Cut Forces - Analysis SectionCut OutputCase CaseType StepType F1 F2 F3 M1 M2 M3 Text Text Text Text KN KN KN KN-m KN-m KN-m 1-1 TH4 Combination Max -2328075,69 0,011 5212311,438 -15354,1318 -24519557 -6945,28 1-1 TH4 Combination Min -2473148,61 -0,011 5146752,17 -15549,9959 -32370926 -7378,18 Bảng 8.6: Bảng tính ứng suất tƣơng đƣơng B= L= 83,00 52,50 1602,94 659,15  y max  y  yma x (m) (m) m.Rktc 0,95.1500  1602,94 (kN / m )    1425(kN / m2 ) kn 1, 2 Kết luận: TH4 có xuất ứng suất kéo cục mép thƣợng lƣu đập tƣơng đối cao, cần bố trí thêm cốt thép vào vị trí  TH5 – THTT đặc biệt Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành công trình thủy lợi SVTH: Trang 263 Bảng 8.7: Lớp: Bảng nội lực mặt cắt – TABLE: Section Cut Forces - Analysis SectionCut OutputCase CaseType F1 F2 F3 M1 M2 M3 Text Text Text KN KN KN KN-m KN-m KN-m 1-1 TH5 Combination -2400612,15 9,091E-10 4070613,503 -12143,835 -42046124 -7161,7308 Bảng 8.8: Bảng tính ứng suất tƣơng đƣơng B= L= 83,00 52,50 1631,69 236,63  y max  y  yma x  1631,69 (kN / m2 )  (m) (m) m.Rktc 0,95.1500   1425(kN / m2 ) kn 1, Kết luận: TH5 có xuất ứng suất kéo cục mép thƣợng lƣu đập tƣơng đối cao, cần bố trí thêm cốt thép vào vị trí  TH6 – THTT đặc biệt Bảng 8.9: Bảng nội lực mặt cắt – TABLE: Section Cut Forces - Analysis SectionCut OutputCase CaseType F1 F2 F3 M1 M2 M3 Text Text Text KN KN KN KN-m KN-m KN-m 1-1 TH6 Combination -2558401,98 1,823E-09 5321349,721 -15875,1483 -38723267 -7632,4641 Bảng 8.10: Bảng tính ứng suất tƣơng đƣơng B= L= 83,00 52,50 1863,60 578,79  y max  y  yma x (m) (m) m.Rktc 0,95.1500  1863,60 (kN / m )    1425(kN / m2 ) kn 1, 2 Kết luận: TH5 có xuất ứng suất kéo cục mép thƣợng lƣu đập tƣơng đối cao, cần bố trí thêm cốt thép vào vị trí Trong phạm vi đồ án em không tính toán bố trí cốt thép Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành công trình thủy lợi SVTH: Trang 264 PHỤ LỤC 9: Lớp: TÍNH TOÁN ỨNG SUẤT, BIẾN DẠNG CỬA VAN CUNG Bảng 9.1: Lực kéo van phản lực gối lề (lần lặp 1) BƢỚC LẶP TABLE: Joint Reactions PL Joint OutputCase CaseType F1 F2 F3 M1 M2 M3 Text Text Text KN KN KN KN-m KN-m KN-m 121 DEAD LinStatic 0 752,026 0 121 ALN LinStatic 0 9,73 0 Lực 121 Fs LinStatic 0 40,922 0 Kéo 121 Ft LinStatic 0 0 0 van 121 T LinStatic 0 0 0 121 TH1 Combination 0 840,28 0 121 TH2 Combination 0 888,012 0 280 DEAD LinStatic -376,127 68,772 -313,577 -6,5865 0 phản 280 ALN LinStatic -1992,97 338,52 -1230,53 -16,6945 0 lực 280 Fs LinStatic -27,868 5,026 -23,438 -0,2368 0 gối 280 Ft LinStatic 0 0 0 280 T LinStatic 0 0 0 lề 280 TH1 Combination -2415,77 415,756 -1583,22 -23,8471 0 280 TH2 Combination -2838,74 487,903 -1849,7 -27,5627 0 Chú thích: TH1 = 1,05.DEAD + 1.ALN + 1Fs + 1Ft + 1T TH2 = 1,05.DEAD + 1,2.ALN + 1,2.Fs + 1Ft + 1T Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành công trình thủy lợi SVTH: Trang 265 Bảng 9.2: Lớp: Lực kéo van phản lực gối lề (lần lặp 2) BƢỚC LẶP TABLE: Joint Reactions PL Joint OutputCase CaseType F1 F2 F3 M1 M2 M3 Text Text Text KN KN KN KN-m KN-m KN-m 121 DEAD LinStatic 0 752,026 0 121 ALN LinStatic 0 9,73 0 Lực 121 Fs LinStatic 0 40,922 0 Kéo 121 Ft LinStatic 0 27,473 0 van 121 T LinStatic 0 0 0 121 TH1 Combination 0 867,753 0 121 TH2 Combination 0 915,485 0 280 DEAD LinStatic -376,127 68,772 -313,577 -6,5865 0 phản 280 ALN LinStatic -1992,97 338,52 -1230,53 -16,6945 0 lực 280 Fs LinStatic -27,868 5,026 -23,438 -0,2368 0 gối 280 Ft LinStatic -13,737 2,473 -23,793 -13,3572 0 280 T LinStatic 0 0 0 lề 280 TH1 Combination -2429,51 418,229 -1607,02 -37,2043 0 280 TH2 Combination -2852,48 490,376 -1873,49 -40,9199 0 Chú thích: TH1 = 1,05.DEAD + 1.ALN + 1Fs + 1Ft + 1T TH2 = 1,05.DEAD + 1,2.ALN + 1,2.Fs + 1Ft + 1T  Hiển thị nội lực dầm phụ dọc Dầm phụ dọc số 12 có giá trị moment uốn M3 lớn M  32, 24 (kNm) biểu đồ lực cắt V2 tƣơng ứng V2  57, 681 (kN ) , đƣợc biểu diễn hình (11.4) bảng (11.7) Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành công trình thủy lợi SVTH: Hình 9.1: Trang 266 Lớp: Biểu đồ moment uốn lực cắt dầm phụ dọc số 19 (TH2)  Chuyển vị dầm đứng khung Hình 9.2: Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Chuyển vị khung (TH2) Ngành công trình thủy lợi SVTH: Trang 267 Hình 9.3: Lớp: Chuyển vị đáy dầm đứng (TH2) Chuyển vị khung lớn taị nút 124 có U1  0, 0114 (m) Chuyển vị lớn đáy dầm đứng nút 143 có U1  0, 013 (m)  Hiển thị nội lực dầm đứng biên x ma x M 3ma 3  85, 2275( kN m) ; V2   106, 211( kN ) ; N ma x  110, 602 ( kN ) Hình 9.4: Biểu đồ moment uốn M 33 giá trị lớn dầm đứng biên Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành công trình thủy lợi SVTH: Hình 9.5: Hình 9.6: Trang 268 Lớp: Biểu đồ lực cắt V2  giá trị lớn dầm đứng biên Biểu đồ lực dọc N giá trị lớn dầm đứng biên  Hiển thị ứng suất dầm đứng giữa Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành công trình thủy lợi SVTH: Trang 269 Lớp: Phổ màu ứng suất Smax cho hình (11.17), hai dầm đứng chịu lực lớn dầm đứng, ứng suất Smax có giá trị lớn S max  73269, 69 (kN / m2 ) phần từ 168 cho hình (11.17) Hình 9.7: Phổ màu ứng suất Smax dầm đứng (TH2)  Hiển thị nội lực dầm Dầm dƣới chịu lực lớn dầm Từ hình (11.27) cho thấy Hình 9.8: Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Biểu đồ moment uốn dầm chính dƣới (TH2) Ngành công trình thủy lợi SVTH: Trang 270 Biểu đồ lực cắt dầm chính dƣới (TH2) Hình 9.9: Hình 9.10: Lớp: Biểu đồ momen uốn M khung (TH2) Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành công trình thủy lợi SVTH: Trang 271 Lớp: Hình 9.11: Biểu đồ lực cắt khung (TH2) Hình 9.12: Biểu đồ lực dọc khung (TH2) Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành công trình thủy lợi SVTH: Trang 272 Lớp: Tài liệu tham khảo Trong đồ án em có sử dụng tra cứu nhƣ tham khảo số tài liệu nhƣ:  Theo QPTL C1-78  TCXDVN 365:2005  Tiêu chuẩn thiết kế công trình Thủy Lợi TCVN 4116:1985  QCVN 04-04:2012/BNNPTNT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia công trình thủy lợi – Các quy định chủ yếu thiết kế  Quy phạm thiết kế đập bê tông bê tông cốt thép 14 TCN 56 - 88  Công trình tháo lũ đầu mối hệ thống thủy lợi–Trƣờng đại học Thủy Lợi – Nguyễn Văn Cung – Nguyễn Văn Đặng – Ngô Trí Viềng – Nhà xuất Xây Dựng – HN – 2005  Theo 14 TCN 81 - 90,  Giáo trình thủy văn công trình tập + tập – Trƣờng đại học Thủy Lợi  Bảng tính thủy lực – Trƣờng Đại học Thủy lợi – Bộ môn thủy lực – Nhà xuất Xây Dựng – HN – 2005  Giáo trình Thủy công tập + tập – Trƣờng đại học Thủy Lợi – GS TS Ngô Trí Viềng (chủ biên) – Nhà xuất Xây Dựng  Giáo trình Đồ án môn học thủy công (Tái lần thứ – có bổ sung, sửa chữa) – Trƣờng đại học Thủy Lợi - Nhà xuất Xây Dựng – HN – 2004  Giáo trình Kết cấu Bê tông cốt thép - Trƣờng đại học Thủy Lợi – PGS.TS Trần Mạnh Tuân - Nhà xuất Xây Dựng – HN – 20010  SAP2000 Phân tích kết cấu công trình Thủy Lợi Thủy Điện – Vũ Hoàng Hƣng (chủ biên) – Nhà xuất Xây Dựng – Hà Nội 2012 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành công trình thủy lợi [...]... / m3  ;   dd : Tỉ trọng bùn cát di đẩy, lấy dd  1,5  tan / m3  Thiết kế hồ chứa nước thủy điện Húa Na – PA2 ĐATN SVTH: Trang 25 Lớp: 1.3.3 Các thông số hồ chứa 1.3.3.1 Các mực nước đặc trưng của hồ Hồ chứa Hủa Na có nhiệm vụ phát điện là chính, vì vậy việc xác định cấc mực nƣớc đặc trƣng của hồ chứa là kết quả tính toán thủy năng và kinh tế năng lƣợng Các mực nƣớc và dung tích nhƣ sau: MNDBT... Tổng lƣợng lũ thiết kế tại tuyến đập Hủa Na P% 0,1 0,5 1 3 5 10 W1 531 377 320 242 208 167 Wp%.106 (m3) W3 W5 1050 1298 751 932 638 795 486 609 421 529 340 431 10% 4072 3460 3479 W7 1572 1130 964 740 643 525 1.3.2.4 Đường quá trình lũ thiết kế Bảng số liệu quá trình lũ tuyến đập Hủa Na đƣợc trình bày trong PHỤ LỤC 1: QUÁ TRÌNH LŨ THIẾT KẾ CỦA HỦA NA Thiết kế hồ chứa nước thủy điện Húa Na – PA2 ĐATN SVTH:... Khi kiến nghị chỉ tiêu cơ học cho thỏi đá đã chọn theo giá trị chuẩn thí nghiệm đƣợc nhân với hệ số tin cậy K  0,9  0,95 Thiết kế hồ chứa nước thủy điện Húa Na – PA2 ĐATN SVTH: Trang 14 Lớp: 1.2.4 Điều kiện địa chất lòng hồ 1.2.4.1 Khả năng giữ nước của hồ chứa Hồ thủy điện Hủa Na với mực nƣớc dâng bình thƣờng (MNDBT) 241 (m), có dạng kéo dài theo thung lũng sông Chu khoảng 20  25  km , chiều rộng... năm thiết kế Bảng 1.8: Kết quả tính dòng chảy năm (năm lịch) tại tuyến công trình Hủa Na Đặc trƣng MƣờngHinh Cửa Đạt MH - CĐ Thiết kế hồ chứa nước thủy điện Húa Na – PA2 Tuyến đập Tuyến nhà máy ĐATN SVTH: F (km2) Q (m3/s) M (l/s/km2) Y (mm) Trang 23 5270 91,65 17,4 549 6290 123,8 19,7 621 Lớp: 1020 32,15 31,5 994 5345 94,0 17,6 555 5375 94,96 17,7 557 Bảng 1.9: Dòng chảy năm (năm thủy văn) thiết kế. .. 179,0 180,0 181,0 182,0 183,0 184,0 Thiết kế hồ chứa nước thủy điện Húa Na – PA2 ĐATN SVTH: Trang 26 PHẦN II: Lớp: THIẾT KẾ SƠ BỘ CHƢƠNG 2: XÁC ĐỊNH CÁC MỰC NƢỚC VÀ ĐIỀU TIẾT LŨ 2.1 CẤP CÔNG TRÌNH VÀ CÁC CHỈ TIÊU THIẾT KẾ 2.1.1 Xác định cấp công trình Đƣợc xác định theo TCXDVN 285-2002, ta xét các điều kiện sau:  Theo năng lực phục vụ: Công trình thủy điện Hủa Na có công suất lắp máy Nlm  180  MW... 0,5%) - Đặc trƣng địa hình hồ chứa Z ~ V 2.3.3 Nguyên lý tính toán điều tiết lũ Khi tính toán điều tiết lũ, sử dụng phƣơng trình cân bằng nƣớc dạng vi phân: Q.dt  q.dt  F dh Trong đó: (2.1) Q: Quá trình lũ đến;  q: Quá trình lƣu lƣợng ra khỏi hồ;  F: Diện tích mặt hồ chứa;  dh: Sự thay đổi độ sâu nƣớc trong hồ;  dt: Vi phân thời gian Thiết kế hồ chứa nước thủy điện Húa Na – PA2 ĐATN SVTH: Trang 30... Bờ trái Bờ phải Ghi chú 1 02 – 02 1,6 4,4 2 03 – 03 3,9 3,1 3 04 – 04 5,4 2,1 4 08 – 08 0,9 2,5 Hạ lƣu đập phụ 5 09 – 09 0,6 5,9 Thƣợng lƣu đập phụ 6 12 – 12 1,6 1,6 7 13 – 13 4,0 0,3 8 15 - 15 3,7 3,2 9 20 - 20 3,7 3,2 10 11 12 23 - 23 N2 N6 2,6 2,2 1,6 2,9 3,1 5,1 Thiết kế hồ chứa nước thủy điện Húa Na – PA2 Bản Hủa Na ĐATN SVTH: Trang 16 Lớp: Có 3 khu vực có hệ số ổn định K < 1 có khả năng gây sạt... việc của hồ chứa Vc và MNC có quan hệ với nhau qua đƣờng đặc trƣng địa hình hồ chứa Z ~ V Trong phạm vi đồ án này, biết MNC, xác định VC tƣ̀ đƣờng quan hệ Z ~ V Mực nƣớc chết theo tính toán thiết kế ở cao độ (MNC) Zc = 200 (m) Tra theo đƣờng quan hệ Z ~ V đƣợc Vc = 76,208 (triệu m3) Thiết kế hồ chứa nước thủy điện Húa Na – PA2 ĐATN SVTH: Trang 28 Lớp: 2.2.2 Xác định dung tích hiệu dụng (Vh), mực nƣớc... Gây ra mùa Đông khô lạnh và mƣa ít Hƣớng gió chủ yếu là hƣớng Đông và Đông Nam xuất hiện trong các tháng XI - V năm sau, từ tháng VI - X thƣờng xuất hiện theo hƣớng Tây và Tây Nam Bảng 1.7: Tốc độ gió lớn nhất ứng với tần suất thiết kế trạm Thanh Hóa Đơn vị: (m/s) Hƣớng N NE E SE S SW Thiết kế hồ chứa nước thủy điện Húa Na – PA2 W NW vô hƣớng ĐATN SVTH: Trang 21 V2% V4% V25% V50% 23,9 21,5 14,8 11,6... Tính toán điều tiết bằng phƣơng pháp đồ giải của Pô – ta - pôp 2.3.5.1 Cơ sở của phương pháp Từ phƣơng trình cân bằng nƣớc (2 - 3) ta có: Thiết kế hồ chứa nước thủy điện Húa Na – PA2 ĐATN SVTH: Trang 32 Lớp:  V1 q1  Q1 +Q2  V2 q 2  = +   - + 2  Δt 2   Δt 2  (2.5) Cùng với phƣơng trình thủy lực tràn (2 - 4), với bất kỳ thời đoạn t na o thì vế trái là đã biết , vế phải là chƣa ... tin cậy K  0,9  0,95 Thiết kế hồ chứa nước thủy điện Húa Na – PA2 ĐATN SVTH: Trang 14 Lớp: 1.2.4 Điều kiện địa chất lòng hồ 1.2.4.1 Khả giữ nước hồ chứa Hồ thủy điện Hủa Na với mực nƣớc dâng...  tan / m3  Thiết kế hồ chứa nước thủy điện Húa Na – PA2 ĐATN SVTH: Trang 25 Lớp: 1.3.3 Các thông số hồ chứa 1.3.3.1 Các mực nước đặc trưng hồ Hồ chứa Hủa Na có nhiệm vụ phát điện chính, việc... 1.3.2.4 Đường trình lũ thiết kế Bảng số liệu trình lũ tuyến đập Hủa Na đƣợc trình bày PHỤ LỤC 1: QUÁ TRÌNH LŨ THIẾT KẾ CỦA HỦA NA Thiết kế hồ chứa nước thủy điện Húa Na – PA2 ĐATN SVTH: Trang 24